El impulso de Japón para lograr la soberanía en chips de IA
Japón apuesta 16.300 millones de dólares para recuperar su posición en la industria mundial de semiconductores. El Gobierno aprobó recientemente otros 631.500 millones de yenes (4.000 millones de dólares) en subsidios para Rapidus, una empresa emergente japonesa de fabricación de chips, como parte de una estrategia ambiciosa para producir íntegramente en Japón los procesadores de inteligencia artificial más avanzados del mundo. Fujitsu, el conglomerado tecnológico centenario que desarrolla un chip de inferencia de IA de última generación de 1,4 nanómetros, ocupa un lugar central en esta iniciativa. Rapidus lo fabricará en una nueva planta de Hokkaido antes de que termine la década.
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El proyecto es el intento más ambicioso de Tokio hasta ahora de reducir su dependencia de Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) y otros proveedores extranjeros, en medio de la creciente tensión geopolítica y la vulnerabilidad de las cadenas de suministro. El ministro de Industria, Ryohei Akazawa, destacó la importancia estratégica de la iniciativa durante un reciente evento de Rapidus en Hokkaido.
Por excelente que sea la tecnología de una empresa, su negocio fracasará si no consigue clientes que quieran utilizarla.
Akazawa explicó que el apoyo del Gobierno busca ayudar a Rapidus a generar demanda y conseguir clientes más allá de los esfuerzos de mercadotecnia de la propia empresa. Esto refleja el reconocimiento de que las capacidades de fabricación requieren un ecosistema sólido de diseñadores de chips nacionales dispuestos a apostar por una tecnología de fabricación aún no probada.
El desafío técnico de los 1,4 nanómetros
La unidad de procesamiento neuronal (NPU) que Fujitsu planea desarrollar apunta a un nodo de proceso que aún no existe en la producción en masa en ninguna parte del mundo. La escala de 1,4 nanómetros representa la próxima frontera después de la tecnología de 2 nanómetros e incorpora arquitecturas de transistores de compuerta envolvente (GAA), que prometen mejoras importantes en eficiencia energética y densidad de cálculo. Mientras TSMC y Samsung se apresuran a iniciar la producción de chips de 2 nanómetros, Fujitsu y Rapidus aspiran a dar el salto a los 1,4 nanómetros, específicamente para tareas de inferencia de IA.
La diferencia entre los chips de entrenamiento y los de inferencia es crucial en este caso. Las unidades de procesamiento gráfico (GPU) de Nvidia dominan el entrenamiento de IA, el proceso por el que se enseña a los grandes modelos de lenguaje a reconocer patrones. Sin embargo, la inferencia, es decir, el uso de modelos ya entrenados para hacer predicciones o tomar decisiones, requiere arquitecturas distintas. Las unidades de procesamiento neuronal realizan estos cálculos con mayor eficiencia que las GPU de propósito general, especialmente en aplicaciones de computación en el borde y centros de datos, donde importan el consumo de energía y la latencia. Las NPU están optimizadas para las operaciones de multiplicación de matrices habituales en las redes neuronales y reducen al mínimo el ancho de banda de memoria y el consumo energético que requieren las GPU por su versatilidad.
Fujitsu tiene previsto integrar estas NPU con sus unidades centrales de procesamiento Monaka-X, basadas en Arm, en un único dispositivo. Monaka-X es una evolución del actual chip de centros de datos de la empresa, con 144 núcleos Armv9 y fabricado con el proceso de 2 nanómetros de TSMC. Para 2029, Fujitsu espera trasladar Monaka-X a la línea de producción de 1,4 nanómetros de Rapidus y combinar las funciones de CPU y NPU en lo que denomina Fugaku NEXT, el sucesor de la actual supercomputadora insignia de Japón. Esta integración reduce el movimiento de datos entre chips separados, lo que disminuye el consumo de energía y aumenta la velocidad de procesamiento para las cargas de trabajo de IA. Fujitsu también pretende incorporar tecnología de cifrado directamente en estos procesadores para proteger los datos sensibles durante su procesamiento y responder a la creciente preocupación por la soberanía y la seguridad de los datos en las aplicaciones de IA.
Rapidus y la apuesta por la fabricación nacional
Fundada en 2022 con el respaldo de ocho grandes empresas japonesas, entre ellas Toyota, Sony y NEC, Rapidus tiene la responsabilidad de revitalizar la capacidad de fabricación de semiconductores de Japón tras décadas de declive. La empresa construye actualmente su primera planta de fabricación, IIM-1, en Chitose, Hokkaido, con el objetivo de iniciar la producción en masa de chips de 2 nanómetros en la segunda mitad del año fiscal 2027. Una segunda fábrica, cuya construcción está prevista para comenzar en 2027, se encargaría de producir los chips de 1,4 nanómetros para los procesadores de IA de Fujitsu.
Los hitos técnicos apuntan a un optimismo prudente. En julio de 2025, Rapidus anunció que había comenzado a producir prototipos de chips GAA de 2 nanómetros en las instalaciones de IIM-1. Más recientemente, la empresa puso en marcha una línea de prototipos para procesos posteriores a la fabricación y abrió las instalaciones Rapidus Chiplet Solutions (RCS) para el empaquetado avanzado, esencial para integrar varios tipos de procesadores en un mismo encapsulado. El Centro de Análisis, situado junto a la planta, ofrece capacidades de análisis físico, ambiental y químico necesarias para mejorar el rendimiento de fabricación.
En febrero, el director ejecutivo, Atsuyoshi Koike, reveló que Rapidus mantiene conversaciones activas sobre posibles alianzas con numerosos clientes potenciales interesados en aplicaciones de IA, robótica y computación en el borde.
Mantenemos conversaciones activas con más de 60 clientes potenciales para chips destinados a aplicaciones de IA, robótica y computación en el borde.
IBM y la empresa emergente de diseño de chips Tenstorrent se perfilan como los principales candidatos para la capacidad inicial de 2 nanómetros. Fujitsu, por su parte, sería el cliente nacional de referencia que Tokio espera que valide las capacidades de la planta.
Financiar el futuro
La estructura financiera que respalda esta iniciativa abarca los sectores público y privado. La Organización para el Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnologías Industriales de Japón (NEDO), dependiente del Ministerio de Economía, Comercio e Industria, prevé cubrir aproximadamente dos tercios del costo inicial estimado de 58.000 millones de yenes (363 millones de dólares) para desarrollar la NPU de Fujitsu. Este programa de subsidios se centra específicamente en crear semiconductores de IA de bajo consumo energético que puedan fabricarse en Japón.
El compromiso más amplio del Gobierno va mucho más allá del proyecto específico de Fujitsu. Para marzo de 2027, la inversión pública y privada total en Rapidus alcanzará los 2,6 billones de yenes (16.300 millones de dólares), incluida la reciente subvención adicional de 631.500 millones de yenes. Japón prevé invertir más de 10 billones de yenes (62.800 millones de dólares) en chips e IA hasta el año fiscal 2030 y ha designado los semiconductores como productos críticos específicos para la seguridad nacional. La primera ministra, Sanae Takaichi, ha subrayado la necesidad de aumentar la inversión en áreas esenciales para la seguridad nacional, especialmente mientras Japón busca protegerse de perturbaciones externas y riesgos como los recientes repuntes de las tensiones regionales.
Un comité externo inspeccionó la planta de Rapidus en Hokkaido y aprobó sus avances tecnológicos antes de autorizarse la última financiación. Esto sugiere que expertos independientes consideran viables los ambiciosos objetivos de producción de la empresa.
Las alianzas paralelas de Fujitsu
Aunque la colaboración con Rapidus pone el acento en la independencia tecnológica, Fujitsu no apuesta exclusivamente por las capacidades nacionales. La empresa mantiene una compleja red de alianzas internacionales que refleja las dificultades prácticas de alcanzar una soberanía total en materia de semiconductores. En octubre de 2025, Fujitsu anunció una colaboración con Nvidia para desarrollar conjuntamente chips de IA destinados a centros de datos japoneses para 2030, conectando las CPU de Fujitsu con las GPU de Nvidia en sustratos compartidos.
Además, Fujitsu trabaja con AMD en otros proyectos de chips de IA. La actual CPU Monaka de la empresa depende del proceso de 2 nanómetros de TSMC, lo que demuestra que, incluso mientras Japón desarrolla alternativas nacionales, la tecnología de vanguardia sigue pasando por Taiwán y otros centros de fabricación consolidados. Este enfoque dual permite a Fujitsu mantener su competitividad mientras impulsa capacidades nacionales que podrían tardar años en madurar.
El proyecto de la supercomputadora Fugaku NEXT ejemplifica esta estrategia. Está previsto que entre en funcionamiento hacia 2030, con el objetivo de multiplicar por cien el rendimiento del actual sistema Fugaku. Es probable que la máquina de próxima generación combine distintas tecnologías de procesadores. Aunque las CPU Monaka-X podrían proceder de la línea de 1,4 nanómetros de Rapidus, casi con toda seguridad el sistema incorporará GPU y otros aceleradores de proveedores internacionales para alcanzar sus objetivos de cálculo.
Crear un ecosistema más amplio
Fujitsu no es el único cliente de Rapidus, aunque sí el más ambicioso desde el punto de vista tecnológico. Canon se ha comprometido a encargar semiconductores de procesamiento de imágenes para cámaras digitales y dispositivos de vigilancia fabricados con el proceso de 2 nanómetros de Rapidus; la producción de prueba ya está en marcha. IBM Japón también recibe apoyo de NEDO para desarrollar chips de IA de bajo consumo energético que podrían ser fabricados por Rapidus. Para los proyectos de IBM se han asignado hasta 17.500 millones de yenes, frente a los 58.500 millones destinados a Fujitsu.
Este ecosistema emergente va más allá de los simples contratos de fabricación. Rapidus se ha asociado con IBM para desarrollar la tecnología subyacente del proceso de 1,4 nanómetros y aprovechar las capacidades de investigación de Big Blue para acelerar los plazos. Synopsys, una empresa líder en automatización del diseño electrónico, participa en el desarrollo del sensor de imagen de Canon, lo que sugiere que Rapidus está creando la infraestructura necesaria para respaldar proyectos complejos de semiconductores con múltiples socios.
La concentración de actividad en Hokkaido tiene implicaciones económicas para la región. La isla norte ofrece ventajas, como un clima más frío que reduce los costos de refrigeración de las plantas de fabricación. Sin embargo, los costos de la energía siguen aumentando en Japón, que cuenta con recursos limitados, en medio de la inestabilidad mundial. Rapidus apuesta a que la combinación del apoyo del Gobierno, las alianzas tecnológicas y las ventajas geográficas permitirá superar los desafíos estructurales de fabricar en Japón.
La competencia frente a los gigantes de la industria
El calendario que enfrentan Fujitsu y Rapidus es exigente. TSMC inició la producción en masa de chips de 2 nanómetros en 2025 y mantiene vínculos con grandes empresas de IA como Nvidia y Apple. Intel ya comenzó la producción en masa con su nodo 18A, aproximadamente equivalente a 1,8 nanómetros, y presentó procesadores Panther Lake fabricados con este proceso avanzado. Rapidus apunta a iniciar la producción de 2 nanómetros recién a finales de 2027, seguida de la fabricación de chips de 1,4 nanómetros alrededor de 2029.
Esta brecha importa porque la fabricación de semiconductores presenta fuertes efectos de red. La ventaja temprana de TSMC en empaquetado avanzado, su experiencia en producción de gran volumen y sus ecosistemas de diseño consolidados crean barreras difíciles de superar para los nuevos participantes. Las tasas de rendimiento, es decir, el porcentaje de chips funcionales que se obtiene de cada oblea de silicio, suelen determinar la viabilidad económica. El nuevo Centro de Análisis de Rapidus y sus capacidades de diagnóstico indican que la empresa es consciente de estos desafíos, pero aún no se ha demostrado que pueda alcanzar tasas de rendimiento competitivas a 1,4 nanómetros.
Los costos de la energía plantean dificultades adicionales. La fabricación de semiconductores requiere enormes cantidades de electricidad y agua. Las limitaciones de recursos de Japón y el aumento del costo de los materiales en medio de la inestabilidad en Oriente Medio podrían poner a Rapidus en desventaja frente a competidores que operan en regiones con energía más barata o cadenas de suministro consolidadas. La disposición del Gobierno a subvencionar tanto el desarrollo como los costos de producción refleja el reconocimiento de que las fuerzas del mercado por sí solas no bastan para establecer una capacidad de fabricación nacional.
En síntesis
- Fujitsu desarrolla una unidad de procesamiento neuronal de 1,4 nanómetros para inferencia de IA, con el objetivo de que Rapidus la fabrique en Hokkaido antes de que termine la década.
- Japón se ha comprometido a destinar un total de 16.300 millones de dólares a Rapidus para marzo de 2027, incluidos 4.000 millones adicionales anunciados recientemente para respaldar específicamente el trabajo de Fujitsu.
- La NPU se integrará con las CPU Monaka-X de Fujitsu para aplicaciones en centros de datos y supercomputadoras, incluido el sistema Fugaku NEXT, previsto para 2030.
- Rapidus prevé iniciar la producción en masa de chips de 2 nanómetros a finales de 2027 y comenzar a fabricar los de 1,4 nanómetros alrededor de 2029 en una segunda planta.
- NEDO, la organización japonesa de desarrollo tecnológico, financiará aproximadamente dos tercios del costo inicial de 363 millones de dólares del proyecto de chips de IA.
- Fujitsu mantiene alianzas paralelas con Nvidia y AMD, y combina sus esfuerzos por lograr independencia nacional con el acceso inmediato a tecnología internacional de vanguardia.
- Canon e IBM Japón son otros clientes de Rapidus, lo que indica los primeros pasos hacia un ecosistema nacional de semiconductores.
